METAIS DO GRUPO LATERAL

Características dos elementos de transição - cobre, cromo, ferro de acordo com sua posição no sistema periódico de elementos químicos D.I. Mendeleev e as características estruturais de seus átomos.

O conceito de elemento de transição é geralmente usado para se referir a qualquer um dos elementos d ou f. Esses elementos ocupam uma posição de transição entre os elementos s eletropositivos e os elementos p eletronegativos. Os elementos d formam três séries de transição - no 4º, 5º e 6º períodos, respectivamente. A primeira série de transição inclui 10 elementos, do escândio ao zinco. É caracterizado pela construção interna de orbitais 3D. O cromo e o cobre têm apenas um elétron cada nos orbitais 4s. A questão é que os d-subshells preenchidos pela metade ou preenchidos são mais estáveis ​​​​do que os parcialmente preenchidos. No átomo de cromo, cada um dos cinco orbitais 3d que formam a subcamada 3d possui um elétron. Esse subnível está preenchido pela metade. No átomo de cobre, cada um dos cinco orbitais 3d possui um par de elétrons (a anomalia da prata é explicada de maneira semelhante). Todos os elementos d são metais. A maioria deles tem um brilho metálico característico. Comparado aos s-metais, sua resistência é geralmente muito maior. Em particular, caracterizam-se pelas propriedades: elevada resistência à tração; ductilidade; maleabilidade (podem ser achatados por golpes em folhas). Os elementos d e seus compostos possuem uma série de propriedades características: estados de oxidação variáveis; capacidade de formar íons complexos; a formação de compostos coloridos. Os d-Elements também são caracterizados por uma densidade mais alta do que outros metais. Isto se deve aos raios relativamente pequenos de seus átomos. Os raios atômicos desses metais mudam pouco nesta série. Os elementos d são bons condutores de corrente elétrica, especialmente aqueles cujos átomos possuem apenas um elétron s externo além da camada d preenchida pela metade ou preenchida. Por exemplo, cobre.

Propriedades quimicas.

A eletronegatividade dos metais da primeira série de transição aumenta na direção do cromo para o zinco. Isto significa que as propriedades metálicas dos elementos da primeira linha de transição enfraquecem gradualmente na direção indicada. Tal mudança em suas propriedades também se manifesta no aumento sucessivo dos potenciais redox com a transição de valores negativos para positivos.

Características do cromo e seus compostos

Cromo- metal duro, branco-azulado.

Propriedades quimicas.

Em condições normais, o cromo reage apenas com o flúor. Em altas temperaturas (acima de 600 0 C) interage com oxigênio, halogênios, nitrogênio, silício, boro, enxofre, fósforo.

4Cr + 3O 2 2Cr 2 O 3

2Cr + 3Cl2 2CrCl3

2Cr + 3SCr2S3

Quando quente, reage com o vapor de água:

2Cr + 3H 2 O Cr 2 O 3 + 3H 2

O cromo se dissolve em ácidos fortes diluídos (HCl, H 2 SO 4). Na ausência de ar, formam-se sais de Cr 2+ e, no ar, formam-se sais de Cr 3+.

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2 -

2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2 -

A presença de uma película protetora de óxido na superfície do metal explica sua passividade em relação aos ácidos concentrados a frio - agentes oxidantes. No entanto, quando aquecidos fortemente, estes ácidos dissolvem o cromo:

2 Cr + 6 H 2 SO 4 (conc) Cr 2 (SO 4) 3 + 3 SO 2 + 6 H 2 O

Cr + 6 HNO 3 (conc.) Cr (NO 3) 3 + 3 NO 2 + 3 H 2 O

Recibo.

Compostos de cromo

Compostos de cromo divalente

Óxido de cromo (II) CrO

Propriedades físicas: uma substância sólida, insolúvel em água, de cor vermelha brilhante ou marrom-avermelhada. Propriedades quimicas. CrO é o óxido principal.

Recibo.

Cr 2 O 3 + 3Н 2 2Cr + 3H 2 O Hidróxido de cromo (II) Cr(OH) 2 Propriedades físicas: sólido amarelo insolúvel em água. Propriedades quimicas. Cr(OH)2 é uma base fraca.

Interage com ácidos: Cr (OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O Facilmente oxidado na presença de umidade com oxigênio atmosférico em Cr (OH) 3:

4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Cr(OH)3

Quando aceso, ele se decompõe:

a) sem acesso de ar: Cr (OH) 2 CrO + H 2 O b) na presença de oxigênio: 4Cr (OH) 2 2 Cr 2 O 3 + 4H 2 O Recibo.

A ação dos álcalis em soluções de sais de Cr(II): CrCl 2 + 2 NaOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2 NaCl.

Compostos de cromo trivalente

Óxido de cromo (III) Cr 2 Ó 3 Propriedades físicas: substância refratária verde escura, insolúvel em água. Propriedades quimicas. Cr 2 O 3 - óxido anfotérico.

cromita de sódio

Em altas temperaturas, é reduzido por hidrogênio, cálcio e carbono a cromo:

Cr 2 O 3 + 3Н 2 2Cr + 3H 2 O

Recibo.

Hidróxido de cromo (III) Cr(Oh) 3 Propriedades físicas: uma substância verde insolúvel em água. Propriedades quimicas. Cr (OH) 3 - hidróxido anfotérico

2Cr (OH) 3 + 3H 2 SO 4 →Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

Cr(OH)3 + KOH → KCrO2 + 2H2O

(cromita de potássio) Recibo.

Sob a ação de álcalis sobre os sais de Cr 3+, um precipitado gelatinoso de hidróxido de cromo verde (III) precipita:

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2 Cr (OH) 3 ↓ + 3 Na 2 SO 4,

Compostos de cromo hexavalente

Óxido de cromo (VI) CrO 3 Propriedades físicas: sólido vermelho escuro, altamente solúvel em água. Venenoso! Propriedades quimicas. CrO 3 é um óxido ácido.

Interage com álcalis, formando sais amarelos - cromatos:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

Interage com a água para formar ácidos: CrO 3 + H 2 O → H 2 CrO 4 ácido crômico

2 CrO 3 + H 2 O → H 2 Cr 2 O 7 ácido dicrômico

Termicamente instável: 4 CrO 3 → 2Cr 2 O 3 + 3O 2

Recibo.

Preparado a partir de cromato (ou dicromato) de potássio pela ação do H 2 SO 4 (conc.).

K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

Hidróxidoscromada(VI)H 2 CrO 4 - cromadaácido, H 2 Cr 2 Ó 7 - dicromoácido Ambos os ácidos são instáveis, ao tentar isolá-los em sua forma pura, eles se decompõem em água e óxido de cromo (VI). No entanto, os seus sais são bastante estáveis. Os sais do ácido crômico são chamados de cromatos, são de cor amarela, e os sais do ácido dicrômico são chamados de dicromatos, são de cor laranja.

Ferro e seus compostos

Ferro - metal prateado maleável relativamente macio, dúctil, magnetizado. T derreter = 1539 0 C. ρ = 7,87 g/cm 3. CO: +2 - com agentes oxidantes fracos - soluções de ácidos, sais, não metais, exceto oxigênio e halogênios +3 - com agentes oxidantes fortes - ácidos concentrados, oxigênio, halogênios.

Propriedades quimicas.

Queima em oxigênio, formando incrustações - óxido de ferro (II, III): 3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4 O ferro reage com não metais quando aquecido:

Em altas temperaturas (700–900C), o ferro reage com o vapor de água:

3Fe + 4H 2 O Fe 3 O 4 + 4H 2 -

Enferruja no ar na presença de umidade: 4Fe + 3O 2 + 6H 2 O → 4Fe (OH) 3. O ferro se dissolve facilmente em ácidos clorídrico e sulfúrico diluído, mostrando CO +2:

Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 -

Fe + H 2 SO 4 (dif.) → FeSO 4 + H 2 -

Em ácidos oxidantes concentrados, o ferro se dissolve apenas quando aquecido, apresentando CO +3:

2Fe + 6H 2 SO 4 (conc.) Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 - + 6H 2 O

Fe + 6HNO 3 (conc.) Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 - + 3H 2 O

(no frio, os ácidos nítrico e sulfúrico concentrados passivam o ferro).

O ferro desloca os metais à sua direita na série de tensões das soluções de seus sais.

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu↓

Recibo.

Recuperação de óxidos com carbono ou monóxido de carbono (II)

Fe 2 O 3 + 3CO 2Fe + 3CO 2

Compostos ferrosos

SOBREóxido de ferro (II) FeO

Propriedades físicas: sólido preto, insolúvel em água. Propriedades quimicas: FeO - óxido básico 6 FeO + O 2 2Fe 3 O 4

É reduzido por hidrogênio, carbono, monóxido de carbono (II) a ferro:

Recibo. Fe 3 O 4 + H 2 - 3 FeO + H 2 O

Hidróxido de ferro (II) Fé(Oh) 2

Propriedades físicas: pó branco, insolúvel em água. Propriedades quimicas: Fe(OH)2 é uma base fraca. Recibo.

É formado pela ação de soluções alcalinas sobre sais de ferro (II) sem acesso de ar:

FeCl2 + 2KOH → 2KCl + Fe(OH)2 ↓

resposta de qualidade a Fé 2+

Sob a ação do hexacianoferrato (III) K 3 de potássio (sal vermelho do sangue) sobre soluções de sais ferrosos, forma-se um precipitado azul (azul turnbull):

3FeSO 4 + 2K 3  Fe 3 2  + 3K 2 SO 4

Compostos férricos

óxido de ferro (III) Fé 2 Ó 3

Propriedades físicas: sólido marrom-avermelhado. Propriedades quimicas: Fe 2 O 3 é um óxido anfotérico. ferrita de sódio Fe 2 O 3 + 3H 2 - 2 Fe + 3H 2 O Recibo.

Hidróxido de ferro (III) Fé(Oh) 3

Propriedades físicas: sólido marrom-avermelhado. Propriedades quimicas: Fe (OH) 3 - hidróxido anfotérico.

Reage com ácidos como uma base insolúvel:

2Fe (OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

Reage com álcalis como um ácido insolúvel:

Fe (OH) 3 + KOH (tv) → KFeO 2 + 2H 2 O

Fe (OH) 3 + 3KOH (conc.) → K 3

Recibo.

É formado pela ação de soluções alcalinas sobre sais férricos de ferro: precipita na forma de um precipitado marrom-avermelhado:

Fe(NO 3) 3 + 3KOH  Fe(OH) 3  + 3KNO 3

Reações qualitativas para Fe 3+

Sob a ação do hexacianoferrato de potássio (II) K 4 (sal de sangue amarelo) sobre soluções de sais férricos, forma-se um precipitado azul (azul da Prússia):

4FeCl 3 + 3K 4  Fe 4 3  + 12KCl

Quando tiocianato de potássio ou amônio é adicionado a uma solução contendo íons Fe 3+, aparece uma intensa cor vermelho-sangue de tiocianato de ferro (III):

FeCl 3 + 3KCNS  3KCl + Fe(SNC) 3

Cobre e seus compostos

Cobre- um metal bastante macio, de cor vermelho-amarelo, maleável, dúctil, possui alta condutividade térmica e elétrica. T derreter = 1083 0 C. ρ = 8,96 g/cm 3. CO: 0,+1,+2

Propriedades quimicas.

Interação com substâncias simples.

Interação com substâncias complexas.

O cobre está na série de tensões à direita do hidrogênio, portanto não reage com os ácidos clorídrico e sulfúrico diluídos, mas se dissolve em ácidos oxidantes:

3Cu + 8HNO 3 (dec.) → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO- + 2H 2 O

Cu + 4HNO 3 (conc.) → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 -+ 2H 2 O

Cu + 2H 2 SO 4 (conc.) → CuSO 4 + SO 2 - + 2H 2 O

Recibo.

CuO + CO Cu + CO 2

Na eletrólise de sais de cobre: ​​2CuSO 4 + 2H 2 O → 2 Cu + Ó 2 - +2H2SO4

Compostos de cobre monovalentes

Óxido de cobre(EU) COMvocê 2 Ó Propriedades físicas: sólido vermelho, insolúvel em água. Propriedades quimicas:Сu 2 O é o óxido principal. Recibo.

Obtido pela redução de compostos de cobre (II), por exemplo, glicose em meio alcalino:

2CuSO 4 + C 6 H 12 O 6 + 5NaOH → Cu 2 O↓ + 2Na 2 SO 4 + C 6 H 11 O 7 Na + 3H 2 O Hidróxido de cobre (EU) CuOH Propriedades físicas: instável, pouco solúvel em água, substância amarela, não isolada no estado livre. Propriedades quimicas: CuOH é uma base fraca.

Reage com ácidos: CuOH + HCl → CuCl + H 2 O Facilmente oxidado no ar a Cu(OH) 2: 4CuOH + O 2 + 2H 2 O → 4 Cu(OH) 2

Recibo.

Compostos de cobre divalente

Ferro (símbolo Fe)- elemento químico do oitavo grupo, quarto período. Ferro na tabela periódica dos elementos químicos está localizado no número 26.

O subgrupo Ferro contém 4 elementos: Fe ferro, rutênio Ru, ósmio Os, Hs hasmium.

Características do elemento químico Ferro

Ferrum é uma palavra latina, significa não só ferro, mas também dureza e armas. Dele vieram os nomes do ferro em algumas línguas europeias: francês fer, italiano ferro, espanhol hierro e termos como ferritas, ferromagnetismo. Nomes semelhantes para este metal nas línguas eslavas e bálticas: gelezis lituano, zelazo polonês, ferro búlgaro, zalizo ucraniano e zhalez bielorrusso. O nome inglês Iron, o alemão Eisen, o holandês ijzer são derivados do sânscrito isira (forte, forte).

Distribuição de ferro na natureza

Elemento Ferro 26 da tabela periódica

Ferro- o primeiro do globo e o segundo metal mais comum na crosta terrestre, um metal muito importante para o homem. Desde tempos imemoriais, as pessoas encontraram o ferro na forma de meteoritos de ferro. Normalmente, o ferro meteorito contém de 5 a 30% de níquel, quase 0,5% de cobalto e até 1% de outros elementos. Na África, há 80 mil anos, caiu o maior meteorito Goba, pesava 66 toneladas. Contém 84% glândula e 16% de níquel. O museu de meteoritos da Academia Russa de Ciências armazena dois fragmentos de um meteorito de ferro pesando 256 kg que caiu no Extremo Oriente. Em 1947, milhares de fragmentos (pesando de 60 a 100 toneladas) de um meteorito de ferro caíram como "chuva de ferro" no Território de Primorsky em uma área de 35 km 2. Um mineral muito raro - o ferro nativo de origem terrestre, ocorre na forma de pequenos grãos e contém 2% de níquel e décimos de um por cento de outros metais. O ferro nativo foi encontrado na Lua em estado esmagado.

Nos séculos 13-12 AC. há uma desintegração e mudança de culturas em toda a Eurásia, do Atlântico ao Oceano Pacífico, e por vários séculos - até 10-8 séculos AC. as migrações estão acontecendo. Este período é denominado catástrofe da Idade do Bronze e início da transição para a Idade do Ferro.

Há muito ferro na crosta terrestre, mas é difícil extraí-lo. Este metal está fortemente ligado aos minérios com oxigênio e às vezes com enxofre. Os fornos antigos não conseguiam fornecer a temperatura necessária para derreter o ferro puro e obter o ferro na forma de uma esponja com impurezas de um minério chamado kritsa. Ao forjar a flor, o ferro foi parcialmente separado do minério.

Muitos minerais contêm ferro. O minério de ferro magnético, contendo 72,3% de ferro, é o mineral mais rico em ferro. O antigo filósofo grego Tales de Mileto, há mais de 2.500 anos, estudou amostras de metais ferrosos que atraem ferro. Ele lhe deu o nome de magnetis lithos - uma pedra da Magnésia, daí surgiu o nome do ímã. Sabe-se agora que se tratava de minério de ferro magnético - óxido de ferro preto.

O papel do ferro no organismo vivo

O minério de ferro mais importante é a hematita. Contém 69,9% de ferro. A hematita também é chamada de minério de ferro vermelho, e o antigo nome é pedra de sangue. Do grego haima, que significa sangue. Outras palavras relacionadas ao sangue também apareceram, como hemoglobina. A hemoglobina serve como transportadora de oxigênio dos órgãos respiratórios para os tecidos do corpo e, na direção oposta, transporta dióxido de carbono. A deficiência de ferro no corpo leva a uma doença grave - a anemia por deficiência de ferro. Com esta doença, ocorrem violações do esqueleto, das funções dos sistemas nervoso central e vascular, há falta de oxigênio nos tecidos. O ferro é essencial para os organismos vivos. Também é encontrado nos músculos, baço e fígado. Em um adulto, o ferro tem cerca de 4 g e está presente em todas as células do corpo. Uma pessoa deve receber 15 miligramas de ferro todos os dias com alimentos. Na falta de ferro, os médicos prescrevem preparações especiais nas quais o ferro está em uma forma de fácil digestão.

Aplicação de Ferro

Se houver mais de 2% de carbono no ferro fundido, obtém-se o ferro fundido, que derrete centenas de graus abaixo do ferro puro. Como o ferro fundido é frágil, a partir dele só é possível fundir vários produtos, não pode ser forjado. Do minério de ferro nos altos-fornos, é fundida uma grande quantidade de ferro fundido, que é utilizado na fundição de monumentos, grades e bases pesadas para máquinas-ferramentas. A maior parte do ferro é transformada em aço. Para isso, parte do carbono e outras impurezas são “queimadas” do ferro fundido em conversores ou em fornos a céu aberto.

Tudo, desde trilhos até pregos, é feito de aço com diferentes teores de carbono. Se houver pouco carbono no ferro, obtém-se aço macio com baixo teor de carbono e, ao introduzir impurezas de liga de outros elementos no aço, obtêm-se diferentes graus de aços especiais. Há um grande número de aços e cada um tem sua aplicação.

O mais conhecido é o aço inoxidável, que contém níquel e cromo. Esse aço é utilizado na fabricação de equipamentos para fábricas de produtos químicos e louças. E se você introduzir 18% de tungstênio, 1% de vanádio e 4% de cromo no aço, obterá aço de alta velocidade, brocas e pontas de corte serão feitas a partir dele. Se você fundir ferro com 1,5% de carbono e 15% de manganês, obterá um aço tão duro, que é usado para fazer facas de escavadeiras e dentes de escavadeiras. O aço contendo 36% de níquel, 0,5% de carbono e 0,5% de manganês é denominado invar, é utilizado na fabricação de instrumentos de precisão e algumas peças de relógios. O aço, chamado platina, contém 46% de níquel e 15% de carbono e se expande quando aquecido da mesma forma que o vidro. A junção da platina com o vidro não racha e por isso é utilizada na fabricação de lâmpadas elétricas.

O aço inoxidável não é magnetizado e não é atraído por um ímã. Somente o aço carbono pode ser magnetizado. O ferro puro em si não é magnetizado, mas é atraído por um ímã; esse ferro é adequado para a fabricação de núcleos eletroímãs.

Mais de um bilhão de toneladas de ferro são fundidas anualmente no mundo. Mas a corrosão, que é um terrível inimigo do metal, não só destrói o próprio metal, para cuja fundição foram despendidos grandes esforços, como também inutiliza produtos acabados que custam mais do que o próprio metal. Anualmente destrói dezenas de milhões de toneladas de metal fundido. Quando o ferro sofre corrosão, ele reage com o oxigênio e a água, transformando-se em ferrugem.

Ferro, sua posição no sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev, interação com enxofre, ácido clorídrico, soluções salinas.

PLANO DE RESPOSTA:

posição na pág. e a estrutura do átomo propriedades físicas propriedades químicas O elemento químico ferro está no 4º período do 8º grupo do subgrupo secundário. Um átomo de ferro possui quatro camadas de elétrons. O subnível d da terceira camada é preenchido com elétrons, há 6 elétrons nele e na quarta camada o subnível s tem 2 elétrons. Nos compostos, o ferro exibe estados de oxidação +2 e +3.

IV período VIII grupo subgrupo secundário	Fé))))	+2	+3
+26 2 8 8+6 2	4s	??
3d	??	?	?	?	?

Uma substância simples, o ferro, é um metal branco prateado com ponto de fusão de 15390C, densidade de 7,87 g/cm3 e possui propriedades magnéticas. O ferro é um metal reativo. Quando aquecido, interage com o enxofre para formar sulfeto de ferro (II): Fe0 + S0 = Fe + 2S-2. O ferro desloca o hidrogênio das soluções ácidas e os sais de ferro (II) são formados, por exemplo, quando o ácido clorídrico atua sobre o ferro, forma-se cloreto de ferro (II): Fe0 + 2H + 1Cl-1 \u003d Fe + 2Cl2-1 + H20 . O ferro pode deslocar metais menos ativos de soluções de seus sais, por exemplo, quando o ferro atua sobre uma solução de sulfato de cobre (II), forma-se cobre metálico e sulfato de ferro (II): Fe0 + Cu + 2SO4 = Cu0 + Fe + 2SO4 .

Em todas as reações, o ferro exibe propriedades de agente redutor. Agentes oxidantes mais fortes - cloro, oxigênio, ácidos concentrados - oxidam o ferro a um estado de oxidação de +3.

Se a lição de casa for sobre o tema: » Ferro, sua posição na Tabela Periódica dos Elementos Químicos por DI Mendeleev, interação acabou sendo útil para você, ficaremos gratos se você colocar um link para esta mensagem em sua página de sua rede social.

Como usar a tabela periódica? Para uma pessoa não iniciada, ler a tabela periódica é o mesmo que olhar as antigas runas dos elfos para um anão. E a tabela periódica pode dizer muito sobre o mundo.

Além de servir no exame, também é simplesmente indispensável para solucionar uma grande quantidade de problemas químicos e físicos. Mas como ler? Felizmente, hoje todos podem aprender esta arte. Neste artigo, mostraremos como entender a tabela periódica.

O sistema periódico de elementos químicos (tabela de Mendeleev) é uma classificação de elementos químicos que estabelece a dependência de várias propriedades dos elementos da carga do núcleo atômico.

História da criação da Mesa

Dmitri Ivanovich Mendeleev não era um simples químico, se é que alguém pensa assim. Foi químico, físico, geólogo, metrologista, ecologista, economista, petroleiro, aeronauta, fabricante de instrumentos e professor. Durante sua vida, o cientista conseguiu realizar diversas pesquisas fundamentais em diversas áreas do conhecimento. Por exemplo, é amplamente aceito que foi Mendeleev quem calculou a intensidade ideal da vodka - 40 graus.

Não sabemos como Mendeleev tratou a vodca, mas sabe-se com certeza que sua dissertação sobre o tema “Discurso sobre a combinação do álcool com água” nada teve a ver com a vodca e considerou concentrações de álcool a partir de 70 graus. Com todos os méritos do cientista, a descoberta da lei periódica dos elementos químicos - uma das leis fundamentais da natureza, trouxe-lhe a maior fama.

Existe uma lenda segundo a qual o cientista sonhou com o sistema periódico, após o qual só faltou finalizar a ideia que havia surgido. Mas, se tudo fosse tão simples.. Essa versão da criação da tabela periódica, aparentemente, nada mais é do que uma lenda. Quando questionado sobre como a mesa foi aberta, o próprio Dmitry Ivanovich respondeu: “ Venho pensando nisso há talvez vinte anos, e você pensa: sentei e de repente... está pronto.”

Em meados do século XIX, tentativas de simplificar os elementos químicos conhecidos (eram conhecidos 63 elementos) foram empreendidas simultaneamente por vários cientistas. Por exemplo, em 1862, Alexandre Émile Chancourtois colocou os elementos ao longo de uma hélice e notou a repetição cíclica de propriedades químicas.

O químico e músico John Alexander Newlands propôs sua versão da tabela periódica em 1866. Um fato interessante é que no arranjo dos elementos o cientista tentou descobrir alguma harmonia musical mística. Entre outras tentativas estava a tentativa de Mendeleev, que foi coroada de sucesso.

Em 1869 foi publicado o primeiro esquema da tabela, e o dia 1º de março de 1869 é considerado o dia da descoberta da lei periódica. A essência da descoberta de Mendeleev foi que as propriedades dos elementos com massa atômica crescente não mudam monotonamente, mas periodicamente.

A primeira versão da tabela continha apenas 63 elementos, mas Mendeleev tomou uma série de decisões muito atípicas. Então, ele adivinhou deixar lugar na tabela para elementos ainda não descobertos, e também alterou as massas atômicas de alguns elementos. A correção fundamental da lei derivada por Mendeleev foi confirmada logo após a descoberta do gálio, do escândio e do germânio, cuja existência foi prevista pelos cientistas.

Visão moderna da tabela periódica

Abaixo está a tabela em si.

Hoje, em vez de peso atômico (massa atômica), utiliza-se o conceito de número atômico (número de prótons no núcleo) para ordenar os elementos. A tabela contém 120 elementos, organizados da esquerda para a direita em ordem crescente de número atômico (número de prótons)

As colunas da tabela são chamadas de grupos e as linhas são períodos. Existem 18 grupos e 8 períodos na tabela.

1. As propriedades metálicas dos elementos diminuem quando se movem ao longo do período da esquerda para a direita e aumentam na direção oposta.
2. As dimensões dos átomos diminuem à medida que se movem da esquerda para a direita ao longo dos períodos.
3. Ao passar de cima para baixo no grupo, as propriedades metálicas redutoras aumentam.
4. As propriedades oxidantes e não metálicas aumentam ao longo do período da esquerda para a direita.

O que aprendemos sobre o elemento da tabela? Por exemplo, vamos pegar o terceiro elemento da tabela - lítio, e considerá-lo em detalhes.

Em primeiro lugar, vemos o símbolo do próprio elemento e abaixo dele seu nome. No canto superior esquerdo está o número atômico do elemento, na ordem em que o elemento está localizado na tabela. O número atômico, como já mencionado, é igual ao número de prótons no núcleo. O número de prótons positivos é geralmente igual ao número de elétrons negativos em um átomo (com exceção dos isótopos).

A massa atômica é indicada abaixo do número atômico (nesta versão da tabela). Se arredondarmos a massa atômica para o número inteiro mais próximo, obteremos o chamado número de massa. A diferença entre o número de massa e o número atômico dá o número de nêutrons no núcleo. Assim, o número de nêutrons no núcleo de hélio é dois e no núcleo de lítio é quatro.

Assim terminou nosso curso "Mesa de Mendeleev para Leigos". Concluindo, convidamos você a assistir a um vídeo temático e esperamos que a questão de como usar a tabela periódica de Mendeleev tenha ficado mais clara para você. Lembramos que aprender um novo assunto é sempre mais eficaz não sozinho, mas com a ajuda de um mentor experiente. Por isso, nunca se deve esquecer do atendimento ao aluno, que terá o prazer de compartilhar com você seus conhecimentos e experiências.

O ferro é um elemento químico

1. A posição do ferro na tabela periódica dos elementos químicos e a estrutura do seu átomo

O ferro é um elemento d do grupo VIII; número de série - 26; massa atômica Ar (Fe ) = 56; composição atômica: 26 prótons; 30 - nêutrons; 26 - elétrons.

Esquema da estrutura do átomo:

Fórmula eletrônica: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2

Metal de média atividade, agente redutor:

Fe 0 -2 e - → Fe +2 , o agente redutor é oxidado

Fe 0 -3 e - → Fe +3 , o agente redutor é oxidado

Principais estados de oxidação: +2, +3

2. Prevalência de ferro

O ferro é um dos elementos mais abundantes na natureza. . Na crosta terrestre, sua fração mássica é de 5,1%, segundo este indicador, perdendo apenas para oxigênio, silício e alumínio. Muito ferro também é encontrado nos corpos celestes, o que é estabelecido a partir dos dados da análise espectral. Em amostras de solo lunar, entregues pela estação automática "Luna", o ferro foi encontrado em estado não oxidado.

Os minérios de ferro são bastante difundidos na Terra. Os nomes das montanhas nos Urais falam por si: Alta, Magnética, Ferro. Os químicos agrícolas encontram compostos de ferro nos solos.

O ferro é encontrado na maioria das rochas. Para obter ferro, são utilizados minérios de ferro com teor de ferro de 30-70% ou mais.

Os principais minérios de ferro são :

magnetita(minério de ferro magnético) - Fe 3 O 4 contém 72% de ferro, depósitos são encontrados nos Urais do Sul, a anomalia magnética de Kursk:

hematita(brilho de ferro, pedra de sangue) - Fe2O3 contém até 65% de ferro, tais depósitos são encontrados na região de Krivoy Rog:

limonita(minério de ferro marrom) - Fe 2 O 3 * nH 2 O contém até 60% de ferro, depósitos são encontrados na Crimeia:

pirita(pirita de enxofre, pirita de ferro, ouro de gato) - FeS2 contém aproximadamente 47% de ferro, depósitos são encontrados nos Urais.

3. O papel do ferro na vida humana e vegetal

Os bioquímicos descobriram o importante papel do ferro na vida das plantas, animais e humanos. Por fazer parte de um composto orgânico extremamente complexo chamado hemoglobina, o ferro determina a cor vermelha dessa substância, que por sua vez determina a cor do sangue de humanos e animais. O corpo de um adulto contém 3 g de ferro puro, 75% do qual faz parte da hemoglobina. O principal papel da hemoglobina é a transferência de oxigênio dos pulmões para os tecidos, e na direção oposta - CO 2.

As plantas também precisam de ferro. Faz parte do citoplasma, participa do processo de fotossíntese. As plantas cultivadas em substrato sem ferro têm folhas brancas. Uma pequena adição de ferro ao substrato - e eles ficam verdes. Além disso, vale a pena untar um lençol branco com uma solução de sal contendo ferro, e logo o local manchado fica verde.

Então, pelo mesmo motivo - a presença de ferro nos sucos e tecidos - as folhas das plantas ficam verdes alegremente e as bochechas de uma pessoa ficam vermelhas.

4. Propriedades físicas do ferro.

O ferro é um metal branco prateado com ponto de fusão de 1539 o C. É muito dúctil, portanto é facilmente processado, forjado, laminado, estampado. O ferro tem a capacidade de ser magnetizado e desmagnetizado, por isso é utilizado como núcleo de eletroímãs em diversas máquinas e aparelhos elétricos. Maior resistência e dureza podem ser conferidas por métodos de ação térmica e mecânica, por exemplo, têmpera e laminação.

Existem ferro quimicamente puro e tecnicamente puro. O ferro tecnicamente puro, na verdade, é um aço de baixo carbono, contém 0,02 -0,04% de carbono e ainda menos oxigênio, enxofre, nitrogênio e fósforo. O ferro quimicamente puro contém menos de 0,01% de impurezas. ferro quimicamente puro cinza prateado, brilhante, de aparência muito semelhante ao metal platinado. O ferro quimicamente puro é resistente à corrosão e resiste bem à ação de ácidos. No entanto, frações insignificantes de impurezas privam-no destas preciosas propriedades.

5. Obtenção de ferro

Recuperação de óxidos com carbono ou monóxido de carbono (II), bem como hidrogênio:

FeO + C = Fe + CO

Fe 2 O 3 + 3CO \u003d 2Fe + 3CO 2

Fe 2 O 3 + 3H 2 \u003d 2Fe + 3H 2 O

Experiência “Obtenção de ferro por aluminotermia”

6. Propriedades químicas do ferro

Como elemento de um subgrupo lateral, o ferro pode apresentar vários estados de oxidação. Consideraremos apenas compostos nos quais o ferro apresenta estados de oxidação +2 e +3. Assim, podemos dizer que o ferro possui duas séries de compostos nos quais é divalente e trivalente.

1) No ar, o ferro é facilmente oxidado na presença de umidade (ferrugem):

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O \u003d 4Fe (OH) 3

2) Um fio de ferro aquecido queima em oxigênio, formando incrustações - óxido de ferro (II, III) - uma substância negra:

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

Coxigênio em formas de ar úmido Fé 2 Ó 3 * NH 2 Ó

Experimente "Interação do ferro com o oxigênio"

3) Em altas temperaturas (700–900°C), o ferro reage com o vapor de água:

3Fe + 4H 2 O t˚C → Fe 3 O 4 + 4H 2

4) O ferro reage com não metais quando aquecido:

Fe + S t˚C → FeS

5) O ferro se dissolve facilmente em ácidos clorídrico e sulfúrico diluído em condições normais:

Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2

Fe + H 2 SO 4 (dif.) \u003d FeSO 4 + H 2

6) Em ácidos concentrados - agentes oxidantes, o ferro se dissolve somente quando aquecido

2Fe + 6H 2 SO 4 (conc. .) t˚C → Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO 3 (conc. .) t˚C → Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 OFerro (III)

7. O uso do ferro.

A maior parte do ferro produzido no mundo é utilizada para produzir ferro e aço - ligas de ferro com carbono e outros metais. Os ferros fundidos contêm cerca de 4% de carbono. Os aços contêm menos de 1,4% de carbono.

O ferro fundido é necessário para a produção de várias peças fundidas - bases de máquinas pesadas, etc.

Produtos de ferro fundido

Os aços são utilizados na fabricação de máquinas, diversos materiais de construção, vigas, chapas, produtos laminados, trilhos, ferramentas e muitos outros produtos. Para a produção de diversos tipos de aço, são utilizados os chamados aditivos de liga, que são diversos metais: M

Simulador nº 2 - Série genética Fe 3+

Simulador nº 3 - Equações para as reações do ferro com substâncias simples e complexas

Tarefas para consertar

Nº 1. Elabore as equações para as reações de obtenção do ferro a partir de seus óxidos Fe 2 O 3 e Fe 3 O 4 usando como agente redutor:
a) hidrogênio;
b) alumínio;
c) monóxido de carbono (II).
Para cada reação, faça uma balança eletrônica.

Nº 2. Realize as transformações de acordo com o esquema:
Fe 2 O 3 -> Fe - + H2O, t -> X - + CO, t -> Y - + HCl -> Z
Nomeie os produtos como X, Y, Z?

na tabela periódica está sob o número 26

Descrições alternativas

O principal metal da indústria

Eles forjam enquanto está quente e sem sair da caixa registradora

O significado do nome Timur

Elemento químico, metal branco prateado, principal constituinte do ferro e do aço

Metal para Félix

Elemento químico, metal

Para evitar o acúmulo de dinheiro, na antiga Esparta o dinheiro era cunhado a partir desse material.

É assim que os cientistas da computação chamam o próprio computador, sem software

Este elemento é o elemento mais estável da Tabela Periódica.

Metal a partir do qual a lógica pode ser "feita"

. “Entro na água - vermelho, saio - preto” (enigma)

Traduzir do latim a palavra "ferrum"

O material com o qual deve ser feito um presente dado no sexto aniversário de casamento

Vítima de ferrugem

Morda enquanto está quente!

Elemento químico, Fe

O metal Felix é feito de

Partes metálicas do freio

Forjado apenas às pressas

pregos de metal

enferrujado, meteorítico

Forje enquanto está quente

Kui... enquanto está quente

Na mesa, ele está atrás de manganês

. “Forjar... sem sair da caixa registradora!”

Ao lado do manganês na mesa

Metal número vinte e seis

Química. elemento 26

Seguindo atrás do manganês na mesa

Entre manganês e cobalto

Precursor de cobalto de mesa

Metal para lógica

Golpeie enquanto está quente (último)

Elemento químico 26

Seguido de manganês na mesa

Componente principal do aço

26º na tabela periódica

Até cobalto na mesa

Aceito para sucata

Material para uma máscara

Um metal cujo conteúdo no corpo de uma mulher é cinco vezes maior que o de um homem

Antes do cobalto na mesa

Seguidor da Tabela de Manganês

Entre manganês e cobalto na mesa

Precursor do cobalto na mesa

O principal componente do ferro fundido

Tabela pós-manganês

Metal para Lady Margaret Thatcher

Última tabela de manganês

Ao lado do manganês

Elemento químico, metal branco prateado, principal constituinte do ferro e do aço

Componente principal do aço

Produtos feitos desse metal

Um medicamento contendo preparações desse elemento químico

Nome de um elemento químico

Tipo de mineral relacionado a elementos nativos

. "Kui... sem sair da caixa registradora!"

. “Eu entro na água - é vermelho, eu saio - é preto” (enigma)

Bata enquanto está quente

Metal a partir do qual a lógica pode ser "feita"

Traduzir da palavra latina "ferrum"

qua salão(s) zo yuzhn. aplicativo. metal, triturador, fundido a partir de minério na forma de ferro fundido e forjado a partir deste último sob um martelo perfurante. quando combinado com carbono, forma aço. o ferro é comercializado na forma de: tira ou de alta qualidade; o primeiro direto do martelo gritante; acontece: largo, estreito, redondo, barra, etc. o segundo é reforjado: pneu, esculpido, chapa, etc. Roupas de traça, ferro enferrujado e uma irmandade ruim deterioram a moral. O dinheiro é ferro e o vestido é podre. Com rati, o ferro é mais precioso que o ouro. Vou conseguir ferro e ouro. O ferro enferrujado não brilha. Mate com uma árvore no ferro. O que ele sorriu, ele viu ferro? fogo e ferro fusível. a forja e o ferro serão acesos. Por isso pavimentaram a estrada com ouro, para que ela comesse o ferro. Golpeie enquanto o ferro ferve (enquanto está quente). Estou escalando, escalando ferro em uma montanha de carne? monte em um cavalo. Ferro ou mais ferro, gravata, grilhões, algemas, correntes para pés e mãos; grilhões de ferro para cavalos. Ferro, ferro cf. lascas de ferro; pequena coisa de ferro ou aço inserida em qualquer ferramenta ou bloco, por exemplo. lança de flecha, cortador de plaina, parte de ferro do cinzel, etc. Ferro, feito de ferro, relacionado ao ferro por algum motivo; semelhante ao ferro em resistência, dureza, cor, etc. Minério de ferro do qual o ferro é extraído; uma fábrica de ferro, instituição onde é fundido, forjado; linha de ferro, onde é vendido por comerciantes de ferro. Seiva de ferro, fábrica respingos e fragmentos da flor, suco da flor. Cavalo de ferro, ferro cinza, cor de ferro, terno. Ustyuzhna é de ferro, e as pessoas nela são feitas de pedra, para sitiá-la sob impostores. Ferrovia, ferrovia, ferro fundido. Roda de ferro, tul. cinturão ártico. Mãos de ferro, fortes, mas ásperas e desajeitadas. Homem de ferro, firme e sólido; paciente, contencioso; impiedoso, sem coração. Saúde de ferro, forte. Ou uma corrente de ferro ou de ouro, eu pego. Os empréstimos são escritos em tábuas de ferro, mas as dívidas são escritas na areia. Pau-ferro, backout, madeira guaiaco; nome e outras madeiras tropicais muito duras. Raiz de ferro, planta. Centaurea scabiosa. Lição de ferro ou ferro cf. velho multa, dever dos culpados, em favor das autoridades, pela imposição de algemas. Cavalo de ferro, veja terno. adjetivo glandular. contendo ferro. Ferro, incrustações, incrustações, vapores, cinzas; ferro, lantejoulas queimadas, esfarelando durante o forjamento. Um pedaço, uma tira de ferro. Ferro, ferro arco. telhas de ferro na palma da mão, para brincar de vovó, cabra; batida batida. Zheleznik m.árvore Caragana frutescens, dereza, chapyzhnik, erroneamente chilizhnik, siberiano? acácia arbustiva. Vassoura, dereza, Cytisus biflorus. Equisetum, cavalinha de carpintaria. Potentilla argentea, mirtilo, cabaça, zabirukha. Ironwort, peixe Clupea alosa, do gênero arenque, raiva ou perca. Zheleznyak M. comerciante de ferro. O nome geral dos minérios contendo ferro oxidado e de aparência semelhante à pedra, e não ao ferro: bol. conhecidos: minério de ferro marrom e magnético, pedra magnética. O melhor e mais duro tijolo, um tanto fundido. Enferrujar. Oficial de Verbena. Enferrujar. Phlomis pungens, kachim, erva daninha. Enferrujar. Sarrothamnus scoparius, zhernovets, dereza, castor. Fabulosa grama arrancada, da qual desmoronam fechaduras de ferro e prisão de ventre; tesouros também são extraídos com ele. Zheleznyanka, veja Zheleznyanka, ferro, zhelv. Usina de usinagem de ferro, ferro, produção de ferro a partir de minério. Forjamento de ferro, forjamento de ferro, relacionado ao forjamento de ferro em tiras e nas coisas maiores. Fundição de ferro, fundição de ferro, fundição de ferro, relacionada com a fundição de ferro; fábrica, forno. Corte de ferro, servindo para cortar ferro; -fábrica, -moinho

Elemento químico Fe

Elemento químico com indicativo Fe

Se a tabela periódica parece difícil de entender, você não está sozinho! Embora possa ser difícil compreender seus princípios, aprender a trabalhar com ele ajudará no estudo das ciências naturais. Para começar, estude a estrutura da tabela e quais informações podem ser obtidas dela sobre cada elemento químico. Então você pode começar a explorar as propriedades de cada elemento. E, finalmente, usando a tabela periódica, você pode determinar o número de nêutrons em um átomo de um determinado elemento químico.

Passos

Parte 1

Estrutura da tabela

A tabela periódica, ou tabela periódica dos elementos químicos, começa no canto superior esquerdo e termina no final da última linha da tabela (canto inferior direito). Os elementos da tabela estão organizados da esquerda para a direita em ordem crescente de seu número atômico. O número atômico informa quantos prótons existem em um átomo. Além disso, à medida que o número atômico aumenta, também aumenta a massa atômica. Assim, pela localização de um elemento na tabela periódica, é possível determinar sua massa atômica.

1. Como você pode ver, cada elemento seguinte contém um próton a mais que o elemento anterior. Isso é óbvio quando você olha para os números atômicos. Os números atômicos aumentam em um conforme você se move da esquerda para a direita. Como os elementos estão organizados em grupos, algumas células da tabela permanecem vazias.

   • Por exemplo, a primeira linha da tabela contém hidrogênio, que tem número atômico 1, e hélio, que tem número atômico 2. No entanto, eles estão em extremos opostos porque pertencem a grupos diferentes.

2. Aprenda sobre grupos que incluem elementos com propriedades físicas e químicas semelhantes. Os elementos de cada grupo estão localizados na coluna vertical correspondente. Via de regra, são indicados pela mesma cor, o que ajuda a identificar elementos com propriedades físicas e químicas semelhantes e a prever seu comportamento. Todos os elementos de um determinado grupo possuem o mesmo número de elétrons na camada externa.

   • O hidrogênio pode ser atribuído tanto ao grupo dos metais alcalinos quanto ao grupo dos halogênios. Em algumas tabelas é indicado em ambos os grupos.
   • Na maioria dos casos, os grupos são numerados de 1 a 18 e os números são colocados na parte superior ou inferior da tabela. Os números podem ser fornecidos em algarismos romanos (por exemplo, IA) ou arábicos (por exemplo, 1A ou 1).
   • Ao percorrer a coluna de cima para baixo, eles dizem que você está “navegando no grupo”.

3. Descubra por que existem células vazias na tabela. Os elementos são ordenados não apenas de acordo com seu número atômico, mas também de acordo com grupos (elementos do mesmo grupo possuem propriedades físicas e químicas semelhantes). Isso torna mais fácil entender como um elemento se comporta. Porém, à medida que o número atômico aumenta, os elementos que se enquadram no grupo correspondente nem sempre são encontrados, portanto, há células vazias na tabela.

   • Por exemplo, as primeiras 3 linhas têm células vazias, uma vez que os metais de transição são encontrados apenas a partir do número atômico 21.
   • Elementos com números atômicos de 57 a 102 pertencem aos elementos de terras raras e geralmente são colocados em um subgrupo separado no canto inferior direito da tabela.

4. Cada linha da tabela representa um período. Todos os elementos do mesmo período têm o mesmo número de orbitais atômicos nos quais os elétrons estão localizados nos átomos. O número de orbitais corresponde ao número do período. A tabela contém 7 linhas, ou seja, 7 períodos.

   • Por exemplo, os átomos dos elementos do primeiro período possuem um orbital, e os átomos dos elementos do sétimo período possuem 7 orbitais.
   • Via de regra, os períodos são indicados por números de 1 a 7 à esquerda da tabela.
   • À medida que você se move ao longo de uma linha da esquerda para a direita, diz-se que você está "escaneando um período".

5. Aprenda a distinguir entre metais, metalóides e não metais. Você entenderá melhor as propriedades de um elemento se puder determinar a que tipo ele pertence. Por conveniência, na maioria das tabelas, metais, metalóides e não metais são indicados por cores diferentes. Os metais estão à esquerda e os não metais estão no lado direito da mesa. Os metalóides estão localizados entre eles.

   Parte 2

   Designações de elementos

   1. Cada elemento é designado por uma ou duas letras latinas. Via de regra, o símbolo do elemento é mostrado em letras grandes no centro da célula correspondente. Um símbolo é um nome abreviado para um elemento que é o mesmo na maioria dos idiomas. Ao fazer experimentos e trabalhar com equações químicas, os símbolos dos elementos são comumente usados, por isso é útil lembrá-los.

      • Normalmente, os símbolos dos elementos são uma abreviação de seu nome latino, embora para alguns elementos, especialmente descobertos recentemente, sejam derivados do nome comum. Por exemplo, o hélio é denotado pelo símbolo He, que é próximo ao nome comum na maioria dos idiomas. Ao mesmo tempo, o ferro é designado Fe, que é uma abreviatura do seu nome latino.

   2. Preste atenção ao nome completo do elemento, caso esteja indicado na tabela. Este “nome” do elemento é utilizado em textos normais. Por exemplo, “hélio” e “carbono” são os nomes dos elementos. Normalmente, embora nem sempre, os nomes completos dos elementos são fornecidos abaixo do seu símbolo químico.

      • Às vezes, os nomes dos elementos não são indicados na tabela e apenas seus símbolos químicos são fornecidos.

   3. Encontre o número atômico. Normalmente o número atômico de um elemento está localizado no topo da célula correspondente, no meio ou no canto. Também pode aparecer abaixo do símbolo ou nome do elemento. Os elementos têm números atômicos de 1 a 118.

      • O número atômico é sempre um número inteiro.

   4. Lembre-se de que o número atômico corresponde ao número de prótons de um átomo. Todos os átomos de um elemento contêm o mesmo número de prótons. Ao contrário dos elétrons, o número de prótons nos átomos de um elemento permanece constante. Caso contrário, teria surgido outro elemento químico!

      • O número atômico de um elemento também pode ser usado para determinar o número de elétrons e nêutrons em um átomo.

   5. Normalmente o número de elétrons é igual ao número de prótons. A exceção é o caso quando o átomo está ionizado. Os prótons têm carga positiva e os elétrons têm carga negativa. Como os átomos são geralmente neutros, eles contêm o mesmo número de elétrons e prótons. No entanto, um átomo pode ganhar ou perder elétrons e, nesse caso, torna-se ionizado.

      • Os íons têm carga elétrica. Se houver mais prótons no íon, então ele terá uma carga positiva; nesse caso, um sinal de mais será colocado após o símbolo do elemento. Se um íon contém mais elétrons, ele tem carga negativa, indicada por um sinal negativo.
      • Os sinais de mais e menos são omitidos se o átomo não for um íon.